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Indice de contenido El sumario detallado se incluye en el encabezamiento de cada capítulo, únicamente las grandes subdivisiones de la obra se indican a continuación Prólogo ........................................................................................................................................... V Introducción a la 2.“ edición (1 9 9 3 )............................................................................................... vii índice ............................................................................................................................................ xiii A breviaturas.......................................................................................................................................... xv Parte 1 C om puestos del m etabolism o p r im a r io ................................................................ 1 G lúcidos................................................................................................................................... 3 Introducción, 3 » osas simples, 7 • oligosacáridos, 27 «polisacáridos, 35: de bacterias y hongos, 39; de algas, 45; de vegetales superiores, 61 (homogéneos, 61 y heterogéneos [gomas y mucílagos], 89 L íp id o s..................................................................................................................................... 123 Generalidades, 123 • aceites vegetales, 137 ® aléanos, 167 • poliínos, 169 Aminoácidos, péptidos y p ro te ín as.................................................................................. 183 Aminoácidos tóxicos, 185 « heterósidos cianógenos, 189 » glucosinolatos, 199 • betalaínas, 213 • proteínas edulcorantes, 215 • lectinas, 217 • enzimas, 221 Parte 2 C om puestos fenólicos, sik im atos, a c e ta to s .......................................................... 227 Generalidades, 227 - Sikim atos........................................................................................ 233 Generalidades, 227 • aromagénesis, 233 «fenoles, ácidos fenoles, 239 • cumarinas, 261 • lignanos, neolignanos, 277 ® derivados por extensión del fenilpropano, 293 ■> flavonoides, 305 • antocianósidos, 351 ® taninos, 365 Poli aceta tos............................................................................................................................. 401 Quinonas, 405 • naftodiantronas, 435 ® orcinoles y floroglucinoles (Cannabis), 441 XIII Parte 3 Terpenos y esteroides..................................................................................... 455 Introducción, 457 • monoterpenos, 467 ® sesquiterpenos, 473 > aceites esenciales, 477 • oleorresinas, 571 « iridoides, 581 «piretrinas, 605 • lactonas sesquiterpénicas, 611 ® diterpenos, 629 • triterpenos, 653 • saponósidos, 663 • cardiotónicos, 713 » otros triterpenos y esteroides, 743 » carotenoides, 761 Parte 4 Alcaloides.......................................................................................................... 773 G eneralidades........................................................................................................................ 775 Alcaloides derivados de ornitina y Usina........................................................................ 793 Alcaloides tropánicos, 797 • pirrolizidínicos, 825 « quinolizidínicos, 841 ® indolizidínicos, 847 ® piperidínicos, 855 Alcaloides derivados del ácido n ico tín ico ..................................................................... 859 Alcaloides derivados de fenilalanina y tiro sina ............................................................ 865 fenetilaminas, 869 • isoquinoleínas simples, 8 7 7 « benciltetrahidroisoquinoleínas, 879 (morfinanos, 915) • fenetilisoquinoleínas, 939 • alcaloides de las Amaryllidaceae, 947 ® alcaloides isoquinoleín-monoterpénicos, 951 Alcaloides derivados del trip tó fano ................................................................................. 957 Triptaminas, carbolinas, 959 » Haba del Calabar, 965 » ergolinas, 969 • alcaloides indolmonoterpénicos, 9 8 7 « (alcaloides quinoleínicos, 1017) Alcaloides derivados del ácido antranílico, 1029 - de la histidina, 1033 - del metabolismo terpénico, 1037 - con estructuras diversas, 1055 - bases pú ricas ....................................................................................................................... 1059 Anexo: glosario de términos b o tán ico s........................................................................................ 1075 índice de las ilu straciones................................................................................................................ 1079 índice a lfabético .................................................................................................................................. 1081 / / d XIV Abreviaturas ADN ácido desoxirribonucleico CG-IRTF cromatografía de gases acopla ADP adenosín difosfato da a infrarrojo con transform a AFNOR Asociación francesa de norm a da de Fourier lización CG-SM cromatografía de gases acopla AINES antiinflamatorios no esteroídi- da a espectrometría de m asas cos CLAR crom atografía líquida de alta ALAT alanín aminotransferasa resolución AMM autorización de com ercializa CNRS Centro nacional de la investiga ción ción científica ANDEM Agencia.nacional para el desa CoA coenzima A rrollo de la evaluación médica CSP código de la sanidad pública AOCS American Oil Cheniist Society cv. cultivar APRIA Asociación para la promoción DAB Deutsches Arzneibuch (Farm a de la industria agrícola copea alemana) ARN ácido ribonucleico DCCC droplet countercurrent chroma- ASAT aspartato aminotransferasa tography AT alcaloides totales DCI denominación común in terna ATP adenosín trifosfato cional auct. auctorum (de autores) DE equivalente en dextrosa AZT 3 ’-azido-3 ’ -desoxitimidina DHHDP ácido dehidrohexahidroxidifé- BHP British Herbal Pharmacopoeia nico BHT butil-hidroxitolueno DDA dosis diaria admisible BP British Pharmacopoeia (Farma DIU dispositivo intra-uterino copea Británica) DL50 dosis letal 50 CCF cromatografía en capa fina DM APP dimetilalilpirofosfato CG cromatografía de gases ECG electrocardiograma XV EEG electroencefalograma NADP(H) nicotinamida dinucleotidofosfa- et al. et alii (y otros autores) to (reducido) e.g. exempli gratia (por ejemplo) N.B. nota bene ex según NF norma francesa ej„ por ejemplo Note Expl. Nota Explicativa (Les cahiers de FAO Food and Agriculture Organi- r Agence du médicament, París, zation 1998). FAB-MS fa s t atom bom bardment-m ass QMS Organización mundial de la sa spectrometry lud FPP farnesilpirofosfato OSE ácido o-succinil benzoico PDA Food and Drug Administration OTC over the counter FSH fo llicle stimulating hormone PAF platelet activating factor GAP gliceraldehfdo fosfato PEG polietilenglicol GM grado de metilación PEP fosfoenolpiruvato GPP geranilpirofosfato Ph. eur. Farmacopea europea GSH glutation reducido p.p. pro parte (en parte) y-g t gamma glutamiltransferasa ppm partes por millón HDL high density lipoproteins RMN resonancia magnética nuclear HFCS high fructose corn syrup SEITA Sociedad de explotación indus HHDP ácido hexahidroxidifénico trial de tabacos y cerillas Le. id est (es decir) SIDA síndrome de inmunodeficiencia i.m. intram uscular (vía) adquirida IMAO inhibidor de monoamino oxidasas s.c. subcutánea (vía) in en SM espectrometría de masas INRA Instituto nacional de investiga SNA sistema nervioso autónomo ción agronómica SNC sistema nervioso central i.p. intraperitoneal (vía) sp. species (una especie del géne IPP isopentenilpirofosfato ro) IR infrarrojo spp. species (diversas especies del ISO International Standardization género) Organization subsp. subspecíes (subespecie) i.v. intravenoso THC tetrahidrocannabinol LDH lacticodeshidrogenasa TFA 12 -0 -te tradecanoilfo rbo l-13 - LDL low density lipoproteins acetato LH luteinizing hormone UE Unión europea LPP linalilpirofosfato UV ultravioleta LSD Lysergic Saiire Diathylamide van varietas (variedad) MAM m etilazoximetanol VIH virus de inmunodeficiencia hu MMDA 3-m etoxi-4,5-m etilenodioxian- mana fetamina VLDL very low density lipoproteins XVI Parte 1 COMPUESTOS DEL METABOLISMO PRIMARIO O /iio O GLUCIDOS Introducción Los glúcidos son constituyentes universales de los organismo vivos. A veces se les denomina hidratos de carbono*, son en primera aproximación, compuestos orgánicos carbonílicos (aldeliídicos o cetónicos) polihidroxilados. También se engloban en el grupo de los glúcidos sus derivados oxidados o reducidos (ácidos urónicos, polioles), sus ásteres y sus éteres, sus derivados aminados (osaminas). En los vegetales se encuentran: - como elementos de sostén, participando en la estructura del organismo (celulo sa y otros polisacáridos de la pared); - como reserva energética, bajo forma de polímeros (por ejemplo el almidón) que almacena la energía solar captada por el proceso fotosintético; - como constituyentes de diversos metabolitos: ácidos nucleicos y coenzimas, así como de múltiples heterósidos cuyo papel es escasamente conocido; - como precursores forzosos de todos los demás metabolitos; formados inicial mente durante la fotosíntesis a partir de dióxido de carbono y de agua, son la base de todos los compuestos orgánicos del mundo vivo (cf. tabla pág. 4). Clásicamente se distinguen: • Osas simples, de fórmula general Cn(H2 0 )„, se caracterizan por la presencia de una función carbonilo aldehídica (aldosas) o cetónica {celosas) y de (n-1) funciones * Esta denominación proviene de su fórmula general C,, (H20),^; se mantiene en lengua inglesa en forma de carbohydrate(s). GLUCIDOS c o „ hv H p fotosíntesis mono-,oligQ-, pol i ósi dos carotenos, etc. OSAS SIMPLES alcohol*. El número de átomos de carbono varía de tres a nueve, siendo lo más fre cuente de cinco o seis (pentosas, hexosas). • Ósidos, que resultan de la combinación, por intermedio de uniones denom ina das osídicas, de diversas moléculas de osas (holósidos), o de osas con compuestos no glucídicos (heterósidos): - holósidos: resultan de la combinación de osas. Según el número de unida des constitutivas se distinguen los oligósidos u oligosacáridos (menos de diez unida des) y los polisacáridos (más de diez unidades); - heterósidos: el compuesto resulta de una unión osídica entre un azúcar (osa u oligósido) y una molécula no osídica: genina o aglicón. Si el enlace implica a un grupo nitrogenado de la genina, se habla de iV-heterósidos: es el caso de los nucleósidos. Si dicha unión implica a un hidroxilo alcohólico o fenólico de la genina, se habla de 0 -heterósidos: es el caso de la mayoría de los innumerables heterósidos específicos del reino vegetal (saponósidos, flavonoides, glicoalcaloides, etc.). Los C-heterósidos son aquellos en los que la unión osa-genina se realiza directamente entre dos átomos de carbono, no son raros (cf, pág. 431, aloína de los áloes y pág. 329, flavonoides de la pasiflora). Señalaremos finalmente que los 5-heterósidos, análogos azufrados de los 0 -heterósidos conocidos bajo el nombre de glucosinolatos, son característicos de cier tas especies vegetales, en particular de las Brassicaceae y de las Capparidaceae. Clásicamente, no estudiaremos los heterósidos como tales ya que se hará en diver sos capítulos de esta obra agrupados según sus geninas que son el soporte de su activi dad farmacológica. Las osas simples, los oligósidos y las drogas que los contienen no serán contempla das más que de forma muy somera: su importancia en el campo farmacéutico, al menos en términos de aplicaciones terapéuticas, es en efecto muy limitada. Por el contrario, la multipUcidad de aplicaciones farmacéuticas e industriales de los polisacáridos nos llevará a concederles, así como a las drogas que los contienen, un lugar importante por sus propiedades farmacológicas, porque a menudo cumplen una función como auxiliares de fabricación y/o por su impacto dietético y nutricional. * Se trata de una generalización práctica pero inexacta; las 2-desoxi- y las 6-desoxi-osas tienen n-2 funciones alcohol; también existen 2,6-didesoxihexosas (ej.: en las digitales). I J 7 l G 0 Osas simples 1. Osas, estructura y propiedades..................................................................................................... 7 2. Principales osas simples vegetales............................................................................................... 12 3. Principales osas simples utilizadas en farmacia......................................................................... 16 glucosa, otros derivados de la industria del almidón................................................... 16 fructosa................................................................................................... ........................... 17 4. Derivados de osas simples utilizados en farm acia.................................................................... 18 D-sorbitol........................................................................................................................... 18 D-manitol........................................................................................................................... 19 fresno del m aná................................................................................................................. 20 meio-xilitol........................................................................................................................ 21 derivados de polioles....................................................................................................... 21 5. Derivados de azúcares; ácido ascórbico y otros ác idos............................................................ 23 escaramujo......................................................................................................................... 24 hibisco................................................................................................................................ 25 tamarindo........................................................................................................................... 25 6. C iclitoles......................................................................................................................................... 26 7. B ibliografía..................................................................................................................................... 26 1. OSAS, ESTRUCTURA Y PROPIEDADES Suponemos que el lector está familiarizado con la estructura y las propiedades quí micas de las osas, con los métodos de estudio propios de este grupo así como con su biosíntesis, su catabolismo y sus funciones biológicas. El principio y la puesta a punto de los métodos de caracterización y valoración de las osas y de sus derivados, comprendiendo las técnicas cromatográficas (CCF, CLAR, CG), son objeto de tratamiento en profundidad en las obras clásicas de bioquímica y de GLUCIDOS química analítica por lo que no las consideraremos aquí; por otra parte se encuentran disponibles revistas recientes (c/. bibliografía). Se recordará simplemente en la introducción algunos datos elementales de termino logía y de nomenclatura específica de este grupo. Denominación La denominación general se basa en el número de átomos de carbono de la molécu la: tetrosas, pentosas, hexosas, heptosas... y sobre la naturaleza de su función carbonílica (ej.: la D-ribosa y la D-xilosa son aldosas, la D-ribulosa y la D-xilulosa son cetosas). La numeración de los átomos de carbono se hace a partir del carbono aldehídico o, en las cetosas, demanera que el carbono cetónico tenga el índice más bajo. Series D y L Si se considera el primer término de la serie de las osas el gliceraldehído (una aldotriosa), posee un carbono asimétrico y por consiguiente puede existir bajo dos ?HO H -C -O H CH2OH CHO I H O - C - H CH2OH D-gliceraldehído L-gliceraldehído D-arabinosa D-alosa CHjOH r H O -C -H H -C -O H CH2OH D-fructosa CHO H -C -O H H -C -O H H O - i - H H -C -O H CHjOH D-gulosa CHO H -C -O H H O -C -H H O -C -H H -C -O H CHjOH D-galactosa Representación lineal de las osas: príncipales osas de ia serie D Las otras cuatro hexosas, epfmeras en C-2, no están representadas: D-altrosa (epímera de la D-alosa); D-manosa (epímera de D-glucosa); D-idosa (epímera de la D-gulosa) y D-talosa (epímera de la D-galactosa), Sucede lo mismo con las otras dos pentosas, D-rIbosa y D-lixosa. í o \ OSAS SIMPLES H. OH Forma cíclica de las osas: Representación según Fischer CH,OH a- D-glucopiranosa 3H2OH ^-D-glucopiranosa form as enantióm eras, (R) y (S). Se define arbitrariam ente y por convenio el D-gliceraldehído y el L-gliceraldehído según que el hidroxilo secundario esté orienta do a la derecha o a la izquierda de la molécula escrita según la representación de Fischer (representación vertical, con el carbono aldehídico en la parte superior). Siempre por convención y por referencia al gliceraldehído, es la orientación del hidroxilo situado en el carbono más alejado de la función carbonflica la que determina la pertenencia de una osa a la serie D o a la L. Esta regla es arbitraria, el pertenecer a una serie no implica el poder rotatorio. La mayoría de las osas naturales pertenecen a la serie D (excepciones: L-ramnosa, L-arabinosa, L-fucosa). Estructura cíclica de las osas El especial comportamiento químico de las osas (cf. obras de bioquímica general) condujo a postular que en realidad existen bajo una forma cíclica que implica al carbonilo y a un hidroxilo alcohólico. Como consecuencia; - según la naturaleza del puente formado (1-4 ó 1-5) el ciclo es furánico o piránico (/uranosas y piranosas)', - las aldohexosas se encuentran generalmente bajo forma piránica y las cetosas bajo forma furánica; - la ciclación conduce a dos formas hemiacetálicas isómeras, a y P, denominadas anóm eras. La configuración del carbono anom érico es a cuando el h id rox ilo hemiacetálico está situado en la misma orientación que el hidroxilo secundario deter minante de la serie, Le. a la derecha de la cadena para la serie D (en proyección de Fischer). En el caso contrario (a la izquierda en la serie D) la configuración es (3. Representación en perspectiva Esta representación (de Haworth) permite visualizar mejor la forma cíclica de las osas. Se supone que el ciclo está en el plano horizontal y se sitúan por debajo del plano todos los sustituyentes que están a la derecha en la representación de Fischer y por 10 GLUCIDOS Rosa canina L. OSAS SIMPLES 11 HÍ7>HjOH lO HA \/OH H OH H ÓH Ciclación de la D-glucosa: ^-D-glucopiranosa Proyección según Haworth D-manosa H O H j C ^ S O H \ ____/ CH;OH OH p -D-fructofuranosa NO, w OH OH a-L-ramnosa encima todos aquellos que están a la izquierda. Como consecuencia de la ciclación el hidroximetilo de las aldohexosas piránicas se sitúa por encima del plano en la serie D y por debajo en la serie L. Conformación de las osas Los carbonos del ciclo son sp^, este último no puede ser plano y adopta conforma ciones variables: silla, barco, semi-silla, etc. La conformación preferente es siempre la más estable: en el caso -con mucho el más frecuente- de las aldohexopiranosas, la conformación silla es la que presenta las interacciones mínimas y, por lo tanto, se encuentra favorecida. El hidroximetilo y los hidroxilos secundarios ejercen entre sí fuerzas de repulsión mutua, es la configuración de los carbonos portadores de estos hidroxilos la que determina la conformación más estable, de tal manera que la gran mayoría de sustituyentes se encuentran en orientación ecuatorial. Por ejemplo: en el caso de la D-glucopiranosa, es el anómero (3 el que predomina en las disoluciones de glucosa en equilibrio y la conformación privilegiada es la "*€1, conformación en la que todos los sustituyentes son ecuatoriales (en el caso de la conformación 'C 4 todos los sustituyentes son axiales y las interacciones más fuertes*). * Esta conformación existe cuando va unida a estructuras complejas; ver determinados taninos elágicos (pág. 369 sqq) y los ésteres internos de los polisacáridos de las algas. 007 12 GLUCIDOS’ 'C, Conformaciones de la f>-D-glucopiranosa 2. PRINCIPALES OSAS SIMPLES VEGETALES Lo que caracteriza a las osas vegetales es su gran diversidad: pentosas, desoxi- pentosas, hexosas, desoxi-hexosas, didesoxi-hexosas, ácidos urónicos, polioles, ésteres, éteres. Se han descrito centenares de compuestos, algunos universales, otros estricta mente específicos de un grupo vegetal. Unos pueden encontrarse al estado libre, otros no se conocen nada más que formando parte de combinaciones heterosídicas; muy frecuentemente se encuentran incluidos en los polímeros. Citaremos, a título de ejem plo, algunas osas y derivados de osas más frecuentes en los vegetales superiores. Tetrosas. Para estas osas existen cuatro isómeros posibles que forman dos pares de enantiómeros: por una parte la D- y la L-treosa y por otra la D- y L-eritrosa. No se encuentran en forma libre. La D-eritrosa-4-fosfato juega un papel esencial en la géne sis de aromas (c/. compuestos fenólicos: sikimatos, pág. 233). Pentosas. La D-ribosa es universal (nucleósidos) y sus ésteres fosfóricos tienen una importancia metabólica fundamental. Lo mismo sucede con los de la cetosa co rrespondiente, la D-ribulosa. La L-arabinosa y D-xilosa son constituyentes habituales de los polisacáridos com plejos: hem icelulosas (xiloglucanas, xilanas, glucuronoxilanas, arabinoxilanas, glucuronoarabinoxilanas), m ucílagos, polisacáridos pécticos y polím eros de las secreciones vegetales (gomas). También se encuentran en diversos heterósidos, espe cialmente fenólicos. HOHjC HO a-L-arabinofuranosa ^-D-xilopiranosa ^-D-galactosa Hexosas. La mayoría poseen una distribución casi universal: como la D-glucosa o la D-manosa (epímero en C-2 de la D-glucosa), también la D-galactosa, epímero en C-4 de la D-glucosa. Aunque la glucosa es frecuente tanto libre como combinada en las estructuras polisacarídicas (almidón, celulosa y otras glucanas), sus epímeros en C-2 y C-4 se presentan casi exclusivamente al estado de polímeros (ej.: mananas, gluco- y galactomananas de las Fabaceae). La D-galactosa es bastante frecuente en las estruc turas heterosídicas. La cetosa correspondiente a la D-glucosa y a la D-manosa es la D-fructosa. A bun dante al estado libre en los frutos, es también muy frecuente al estado de disacárido (sacarosa). Se encuentra igualmente en los oligosacáridos, por ejemplo en los deriva dos galactosilados de la sacarosa: rafinosa, estaquiosa y sus homólogos superiores. Esta cetosa puede también constituir polímeros de reserva, las fructanas (inulinas, fleína). La D-fructosa se encuentra en estructuras oligoméricas y poliméricas, en form a de (3-D -fructofuranosa, m ientras que al estado libre se favorece la form a P-D- fructopiranosa, más estable. Las demás hexosas son mucho más raras en los vegetales superiores (D-alosa, D-idosa). Desoxi-osas. Dejando aparte la 2-desoxi-ribosa, que es universal como com po nente del ADN, se constata que sobre todo en los vegetales se encuentran estructuras osídicas, en las que una o dos funciones alcohólicas han sido eliminadas por reduc ción. Se conocen las 6 -desoxi-hexosas y las 2,6-didesoxi-hexosas.• 6 -desoxi-hexosas. Todavía denominadas (impropiamente) 6 -metiIpentosas, a veces están muy repartidas como la L-ramnosa (= 6 -desoxi-L-manosa), constituyente de polisacáridos heterogéneos y de muchos heterósidos o, por el contrario de distribución más restringida. Así la L-fucosa (6 -desoxi-L-galactosa) es característica de polímeros de algas Feofíceas y de ciertas gomas (goma tragacanto). La D-quinovosa (6 -desoxi-D-glu- cosa) es la osa de heterósidos con genina triterpénica que se encuentran en las quinas. Algunas 6 -desoxi-hexosas existen al estado de éter metílico, son específicas de los heterósidos denominados cardiotónicos: la L-tevetosa (= 6-desoxi-3-0-metil-L-gluco- sa), D-digitalosa (= 6-desoxi-3-0-metil-D-galactosa). OSAS SIMPLES ______________________________________________________ 13 H,C -OH HÓ a-L-ramnosa p-D-fucosa ¡5-D-digitoxosa H,C HO a-L-oleandrosa ácido ñ-D-manurónico • 2,6-didesoxi-hexosas. Son, como los precedentes, azúcares frecuentemente metilados y específicos de heterósidos cardiotónicos: D-digitoxosa (= 2,6-didesoxi- D -a lo sa ), L -o lea n d ro sa (= 2 ,6 -d id e so x i-3 -0 -m e til-L -m a n o sa ), D -c im arosa (= 2,6-didesoxi-3-(?-metil-D-alosa), etc. Ácidos uránicos. Son los productos de oxidación de las osas por deshidrogenasas específicas. La función alcohólica primaria se oxida a ácido carboxílico. Los ácidos D-glucurónico y D-galacturónico son constituyentes habituales de los polisacáridos de la pared vegetal (en particular de la pectina), de los mucílagos ácidos y de la mayor parte de las secreciones polisacarídicas (ej.: goma de Sterculid). Otros ácidos menos frecuentes son también constituyentes de polímeros: por ejemplo el ácido D-manurónico y el ácido L-gulurónico a partir de los cuales se elabora el ácido algínico de los Fucus. Palióles. Son los productos resultantes de la reducción de la función carbonílica de las osas. El D-glucitol, el D-manitol y el mew-galactitol se encuentran bastante distribuidos, los demás tienen una distribución esporádica: el m eso-tú iú \o \ de las raí ces de primavera, el D-glicero-D-galacto-heptitol del aguacate. Se acumulan a veces en ciertos frutos (D-sorbitol), en secreciones o en algunas Algas (D-manitol). [NB: No confundir estos «alditoles» con los ciclitoles, polioles cíclicos]. 14 __________________________ __________________________________ GLÚCIDOS' CHjC,OH CHjOH CHjOH H -C -O H C = 0 H O -C -H CHjOH O -C -H H O -C -H H O -C -H H -C -H I I I I H -C -O H H -C -O H H -C -O H H O -C -H H -C -O H H -C -O H H -C -O H H -C -O H CHs¡OH CHjOH CHaOH CH^OH D-sorbitol D-fructosa D-manitol meso-xilitol Osas aminadas. Son constituyentes fundamentales de los poliósidos bacterianos, polimerizados en Artrópodos y Crustáceos (quitina), elementos constitutivos de las glicoproteínas animales, se encuentran en algunos hongos, pero raramente en los vege tales superiores (ej.: 2 -acetam ido-2 -desoxi-D -glucosa de las g licoproteínas y glicolípidos). Osas ramificadas. Frecuentes en los hongos, excepcionales en los vegetales su periores, no se conocen al estado libre, sino en forma de ésteres (D-hamamelosa - 2 -C -(h id ro x im e til)-D -r ib o sa , cf. ta n in o s) o de h e te ró s id o s (D -ap io sa = 3-C-(hidroximetil)-gliceroaldotetrosa, cf. apiósido, frangulósido, onjisaponinas, etc.). Se comprende fácilmente la diversidad estructural de las osas si se consideran las numerosas posibilidades de interconversión y de isomerización en una serie. El esque- I d / ; OSAS SIMPLES 15 D-glucosa D-glucosa-6-P D-fructosa-6-P D-manosa-6-P D-manosa-1-P GDP-D-manosa GDP-L-fucosa ácido UDP- D-galacturónico D-xilosa L-arabinosa 4 D-galactosa UDP-D-galactosa UDP-D-glucosa ácido UDP- D-giucurónico UDP-D-xiiosa UDP-L-arabinosa Interconversiones posibles a partir de la glucosa Para el estudio de los mecanismos que intervienen y de sus implicaciones conformacionales, se reco miendan las obras de bioquímica general. ma de la página anterior resume las principales interconversiones que puede sufrir la D-glucosa. Las interconversiones en una serie obligan a la intervención de la osa en forma de nucleótido difosfo-osa, mientras que la epimerización a nivel del C-2 hace intervenir a los ésteres fosfóricos de las osas. 1 6 _________________________________________________ GLÚCIDOS 3. PRINCIPALES OSAS SIMPLES UTILIZADAS EN FARMACIA D-glucosa Aunque se encuentra en cantidades notables en muchas especies vegetales, la glu cosa no se extrae. Se prepara por hidrólisis enzimática del almidón (acción conjugada de a-am ilasa y de la amiloglucosidasa, vide infra). La 3.“ edición de la Farmacopea europea dedica tres monografías a las diferentes formas de glucosa: glucosa anhidra, glucosa monohidratada, glucosa líquida (add. 1999). Por su parte, la Farmacopea francesa (10.^ * ed.) describe la glucosa anhidra y la glucosa monohidratada para premezclas medicamentosas. Estas glucosas deben satisfacer en sayos rigurosos: solubilidad, neutralidad, búsqueda de almidón y dextrinas, determina ción de los contenidos (límites) de sulfitos, cloruros, sulfatos, bario, arsénico, cadmio y plomo. La diferencia entre las dos glucosas oficinales en polvo es que la segunda es el monohidrato (contenido en agua comprendido entre el 7 y 9,5%). La glucosa líquida oficinal posee un DE > 20 (ver pág. 17). La glucosa se administra por vía parenteral en disolución acuosa. Las indicaciones de las disoluciones inyectables (al 5 y 10%) son: la prevención de deshidrataciones intra- y extracelulares; la rehidratación habitual cuando existe una pérdida de agua superior a la pérdida de cloruro sódico y de otros osmoles; la profilaxis y el tratamiento de cetosis en desnutriciones. Es un medio de aporte calórico, y vehículo para el aporte terapéutico en periodos pre-, per- o postoperatorios inmediatos. Las disoluciones inyectables hipertónicas (al 15, 20, 30 y 50%) se destinan a la nutrición parenteral (aporte calórico) y al tratamiento de hipoglucemias. La administración de estas disolu ciones se efectúa por perfusión lenta bajo vigilancia biológica (glucosuria, acetonuria, kaliemia) con, en caso de necesidad, un complemento en insulina y en potasio; están contraindicadas en caso de exceso hídrico. Otros derivados industriales del almidón De la misma forma se preparan industrialmente a partir del almidón: malto-dextrinas, jarabes de glucosa, jarabes de fructosa, glucosa líquida. • Las malto-dextrinas tienen una baja DE (<20). [La DE o dextrosa equivalente es el porcentaje de azúcares reductores expresado en glucosa (dextrosa) y referido a ma- teria seca]. La dextrina blanca es, según la última edición de la Farmacopea francesa, una «mezcla de poliholósidos resultante de la hidrólisis parcial del almidón». Es un polvo blanco que se dispersa en el agua dando un líquido espeso. El ensayo com pren de, además de las determinaciones habituales (cenizas, pérdida por desecación), una valoración de azúcares reductores (contenido límite 7,5%). Las malto-dextrinas se uti lizan en dietética infantil, como agente adhesivo en apósitos quirúrgicos y, en farmacotecnia, para la granulación o también como soporte de la atomización. • Los jarabes de glucosa se caracterizan por su DE y por el GP -g rad o de polim erización- de los sacáridos que los componen. Los jarabes con bajo DE (20-30) mantienen del 40 al 50% de sacáridos de GP > 7. Los jarabes más ricos en glucosa tienen un DE del 95% y están constituidos por más del 90% de glucosa (GP 1). Se utilizan sobre todo en la industria agroalimentaria. • Los jarabes de glucosa enriquecidos en fructosa (HE[C]S, high fructose [corn] syrups) también denominados «isoglucosas», contienen del 40 al 90% de fructosa y se preparan por transformaciónenzimática de los jarabes de glucosa seguida, para los HES 80-90, de una separación de la glucosa mediante cromatografía sobre resinas. Los HFS, sobre todo los HFS-42 y HFS-55 pueden utilizarse como edulcorantes en las preparaciones líquidas. Se emplean frecuentemente en las industrias agroalimentarias (bebidas carbonatadas, productos lácteos, productos de panadería, etc. Producción mundial anual: 8,2 millones de toneladas [1995]). OSAS S I M P L E S ______________________________________________ 17 D-fructosa Se encuentra prácticamente en todos los frutos así como en la miel, la D-fructosa se puede obtener industrialmente por hidrólisis de la inulina (polímero característico de ciertas Asteraceae: chufa, achicoria), por separación a partir del azúcar invertido* o a partir de los HFCS. La D-fructosa se encuentra inscrita, con el nombre de levulosa, en la última edición de la Farmacopea francesa. Debe satisfacer ensayos afines a los de la glucosa. Se puede utilizar para ahmentación parenteral. Es también un azúcar interesante en los regím enes de determinados diabéticos y para la alimentación de esfuerzo: su reabsorción intestinal es lenta y no desencadena la secreción de insulina; su metabolis mo es hepático. También se utiliza como edulcorante en el campo alimentario: su po der como tal es 1,7 veces el de la sacarosa. * Mezcla de sacarosa, glucosa y fructosa obtenida por diversos procedimientos a partir de sacarosa (hidrólisis ácida, hidrólisis enzimática o inversión por resinas catiónicas fuertemente ácidas) donde el 50% de la materia seca está constituida por glucosa y fructosa. 18 GLUCIDOS 4. DERIVADOS DE OSAS SIMPLES UTILIZADOS EN FARMACIA D-sorbitol (= D-glucitol, Farmacopea europea 3.® edición: sorbitol, sorbitol al 70% [cristalizable y no cristalizable]) Este poliol se encuentra en estado natural en los frutos de diversas Rosaceae, espe cialmente en los del serbal silvestre, Sorbus aucuparia L. así como en los talos de diversas algas. Industrialmente se obtiene por hidrogenación catalítica bajo presión o por reducción electrolítica de la D-glucosa. 1 / 7 ; Se identifica por el punto de fusión de su derivado acetilado así como por CCF, debe satisfacer numerosos ensayos: poder rotatorio específico, neutralidad de su disolución, ensayos límites (cloruros, sulfates, níquel, plomo) contenido en agua (para el sorbitol anhidro, <1,5%), densidad relativa e índice de refracción (para el sorbitol al 70%), valo ración de azúcares reductores, valoración (oxidación peryódica) y, cuando se destina a la preparación de formas farmacéuticas para la vía parenteral sin haber procedido más que a la eliminación de toxinas bacterianas, una valoración de las mismas. En terapéutica se emplea por sus propiedades colagogas. Está indicado en el trata miento sintomático del estreñimiento y de trastornos dispépticos. Contraindicaciones: colopatías orgánicas inflamatorias, síndrome oclusivo, síndromes dolorosos abdom i nales de causa indeterminada. No se debe asociar al poliestiren sulfonato sódico (una resina que fija el potasio intestinal y se utiliza en casos de hiperkaliemia). En perfu sión, las soluciones al 5% y 10% se utilizan para las mismas aplicaciones que la gluco sa; prevención de deshidrataciones; rehidratación normal cuando se produce una pér dida de agua superior a la pérdida de cloruros y de otros osmoles; profilaxis y tratamiento de la cetosis en las desnutriciones; aporte calórico; vehículo para aporte terapéutico en periodos preoperatorios y postoperatorios inmediatos. Las precauciones de empleo son las mismas que para la glucosa. Agente edulcorante, se utiliza en diabéticos como sustituto de la sacarosa (en efec to, se convierte en D-fructosa, la cual posteriormente se metaboliza a glucógeno). Es un auxiliar corrientemente empleado en farmacotecnia para regular los niveles de hu medad en polvos, estabilizar la textura en formas pastosas, plastificar gelatinas, retar dar la cristalización de los azúcares, etc. Fermenta muy lentamente por lo que no modifica el pH de la pulpa dentaria; es poco inductor de caries. Muy soluble, muy higroscópico, no susceptible de participar en las reacciones de Maillard, poco sensible a la degradación microbiana, auxiliar de fabricación ampliamente utilizado en la industria agro-alimentaria (E420); es especial mente interesante por su efecto depresor sobre la actividad del agua, por su efecto «plastifícante» sobre la textura y por su sabor azucarado «fresco» consecuencia de un calor de disolución negativo. OSAS SIMPLES ___________________________ _______________________________________ ^ D-manitol Origen. El D-manitol (Farmacopea francesa 10.“ ed.) se encuentra al estado natu ral en el maná del fresno y en cantidades importantes en el talo de algas pardas (laminarias). Se prepara industrialmente por epimerización de la D-glucosa en medio alcalino seguida de reducción catalítica o electrolítica. Se puede también obtener por hidrogenación de la D-fructosa y cristalización fraccionada de los dos alditoles form a dos. Se identifica por su punto de fusión y por CCF, debe satisfacer numerosos ensa yos: ausencia de D-sorbitol (CCF) y de azúcares reductores; ensayo límite de metales (Ni, Pb) y de aniones (cloruros, sulfatos). Se valora por peryodometría. Propiedades. Prácticamente no es metabolizable, por vía parenteral es un d iuréti co osmótico. En efecto se filtra rápidamente a nivel glomerular y no sufre prácticamen te ninguna reabsorción a nivel tubular. Empleos. El manitol es colecistocinético y laxante, por vía oral se propone para el tratamiento sintomático de trastornos dispépticos (flatulencias epigástricas, diges tiones lentas, náuseas) y en el tratamiento complementario del estreñimiento. Contra indicación; obstrucción de vías biliares. Puede igualmente emplearse para la prepara ción del colon previa a la endoscopia, teniendo en cuenta el riesgo de la posibilidad de formación de gas en el colon y por consiguiente de explosión en caso de manipulación utilizando la corriente eléctrica (por ejemplo la electrocoagulación): insuflación de nitrógeno, antibioterapia preventiva. Este riesgo conduce, la mayoría de las veces, a preferir productos como el PEG 4000. En perfusión, se utilizan las disoluciones hipertónicas en las siguientes indicaciones; oligoanurias de etiologías diversas y de reciente instauración (disoluciones al 1 0 %); reducción de determinados edemas cere brales; h ipe rtensión in tra -ocu lar (d iso luciones al 20% ). C ontra ind icaciones; h iperosm olaridad plasm ática preexistente, deshidratación predom inantem ente intracelular. Muy poco higroscópico y poco inductor de caries, se emplea como excipiente para la formulación de diversas formas sólidas. Tiene aplicación en alimentación humana (E421) y como edulcorante en diabéticos. 20 _______________________________________________________ GLÚCIDOS’ • FRESNO DEL MANÁ, Fraxinus o mus L., Oleaceae Árbol pequeño con hojas de 5-9 folíolas, con flores blanquecinas, el fresno es una especie mediterránea. Por incisión de la corteza en la estación cálida y seca se obtiene un zumo, el maná. Este maná*, en «lágrimas» o en «suerte», se presenta en fragmentos amarillentos e inodoros. El D-manitol es el constituyente mayoritario y va acompaña do de D-glucosa, D-fructosa y oligosacáridos. El zumo espesado del fresno del maná figura en el grupo de los laxantes con efecto fibra** y debido a ello los fitomedicamentos que lo contienen pueden reivindicar la indicación; tratamiento sintomático del estreñi miento. Al igual que para las demás drogas de este grupo, se debe facilitar a los usua rios y al cuerpo médico una información precisa [Note ExpL, 1998, anexo IV.B., pág. 77 sqg., ver también infra, pág. 107]. * La denominación maná se aplica a diversos exudados azucarados. El manáde los Hebreos verosímilmente es un pequeño liquen (Lecanora esculenta DC), jnuy ligero, transportado por el viento a muy largas distancias. Igualmente se incluyen en este grupo: el fruto del ciruelo («ciruela», Prunus domestica L., Rosaceae), el del manzano {Malus spp.) y el de la higuera (pág. 224), el de la avena {Avena sativa L.) y el centeno, la pulpa del fruto del espino cerval (pág. 435), la pulpa del fruto de tamarindo (pág. 25) así como el salvado de trigo (pág. 63,79), diversas algas (pág. 51 sqq), gomas (pág. 90 sqq.) y plantas con mucílagos (pág. 106-11, 117 sq.). 7 r : l meso-xilitol Origen y propiedades. El meso-xilitol se obtiene por hidrogenación catalítica de la D-xilosa, que a su vez proviene de la hidrólisis de los xilanos (carozo del maíz, leño de abedul, bagazo de caña de azúcar, serrines, pajas). Se utiliza como sustituto de la sacarosa, tanto por vía oral como por vía intravenosa, se metaboliza en el ciclo de las pentosas después de su deshidrogenación en D-xilulosa. Empleos. El xilitol (Ph. eur., 3? ed., add. 1999), lo mismo que el D-sorbitol o la D-glucosa, puede reemplazar a la sacarosa en la formulación de jarabes. Generalmente la formulación se espesa. Este poliol es un «edulcorante de carga» y, como tal, su empleo está autorizado en Francia (£ 957). Sucede lo mismo con otros polioles (D-manitol, D-sorbitol, maltitol [Eggj], isomalt [E953], lactitol [Eggg]) y con la polidextrosa (Resolu ción del 4 de agosto de 1987, J.O. Rép. Fr, 24-07-1987, pág. 8261-8262). En productos alim enticios debe mencionarse en la etiqueta la presencia de estos edulcorantes {edulcorado con....). Igualmente es necesario señalar que la etiqueta debe mencionar: - que el producto no se debe dar a los niños menores de tres años; - que el consumo diario excesivo puede producir trastornos gastrointestinales no graves: en efecto, se sabe que la ingestión de grandes cantidades puede originar flatulencias y diarreas. Experimentos químicos y bacteriológicos así como numerosos estudios clínicos controlados, han establecido que el xilitol no es inductor de caries, A l contrario, su consumo de forma regular disminuye la frecuencia de la aparición de caries dentales; es más eficaz que el sorbitol y que los demás hexitoles. El meso-'úliiol se utiliza am pliamente en confitería: no cariogénico, aporta además un sabor fresco. En 1996, un 40% de los 6 mil millones de «masticables» vendidos en Francia, correspondieron a chicles sin azúcar (sorbitol, maltitol, manitol, xilitol). OSAS SIMPLES _______________________ 21 Derivados de polioles • 1,5-anhidro-D-sorbitol (poligalitol, aceritol). Actualmente se prepara calen tando D-sorbitol en ácido sulfúrico. Es materia prima para la fabricación de los ásteres de sorbitanos: laurato, oleato, palmitato, estearato y trioleato de sorbitano (Ph. eur., 3.“ ed.) así como sus derivados polioxietilénicos (Spans, Tweens, Polisorbatos). Estas m o léculas anfífilas son emulsificantes muy apreciados en farmacotecnia para la prepara ción de emulsiones. • Otros derivados de polioles. Diversos derivados sintéticos, ésteres nitrados de polioles, son vasodilatadores coronarios utilizados en el tratamiento profiláctico de crisis de angina de pecho (c/. obras de química terapéutica). Más frecuentemente, los ésteres nitrados de los alditoles por ser inestables se emplean en la industria de explo sivos: hexanitrato de me^o-galactitol (nitrodulcitol), hexanitrato de D-manitol, sin ol vidar el trinitroglicerol. 22 GLUCIDOS Tamaríndus indica L. I 0 7 l GO OSAS SIMPLES 23 5. DERIVADOS DE AZÚCARES: ÁCIDO ASCÓRBICO Y OTROS ÁCIDOS La vitamina C es el ácido L-(+)-í/i/-eo-ascórbico. Deriva biosintéticamente - e n los vegetales- directamente de la D-glucosa conservando la secuencia de la cadena carbo nada. La acidez de la molécula y su carácter reductor está ligado a su estructura de eno- diol fácilmente oxidable a una estructura bicíclica, el ácido dehidroascórbico. Se metaboliza en ácido oxálico, ácido treónico y ácido tartárico; éste último se puede formar vía ácido treónico o,en determinadas familias, directamente (Vitaceae). En cierto número de especies los ácidos formados se acumulan (ej.: ácido L-(+) tartárico del zumo de uva). Propiedades. La vitamina C puede intervenir en reacciones de óxido-reducción a nivel celular y es indispensable para la hidroxilación de la prolina, por consiguiente en la elaboración y mantenimiento de la integridad del colágeno en los animales, así como de las extensinas, proteínas que intervienen en la formación de la pared celular de los vegetales. La vitamina C no es sintetizada por los primates y por lo tanto debe ser aportada al hombre en su alimentación (aporte aconsejado: 80 mg/día). Aunque las encuestas epidemiológicas demuestran la asociación entre el consumo de frutos y legumbres ri cas en ácido ascórbico y un efecto protector contra el cáncer (especialmente de estó mago, esófago y colon), los estudios de intervención no parecen haber demostrado de forma indiscutible el efecto protector de un suplemento de vitamina C sobre cánceres digestivos. Basándose en experimentaciones animales, se admite que el ácido ascórbico capta radicales nocivos e inhibe la formación de nitrosaminas. OH H O -C -H CHjOH O Ox. * Réd. H- H O -C -H CHjOH OH D-glucosa * y +: marcas que muestran el origen biosintético ácido ascórbico ácido dehidroascórbico hemiacetai bicíclica hidratado del ácido dehidroascórbico Empleos. La vitamina C a dosis vitamínica (i.e. 10-50 mg/día) se encuentra indi cada: 1° en el tratamiento del escorbuto; 2° en la profilaxis de estados carenciales que pueden aparecer en alimentación desequilibrada o insuficiente. A dosis elevada (Le. 0,5 g/día), se utiliza en el tratamiento de las astenias durante el enfriamiento, estados gripales, convalecencias. Incluso las dosis más elevadas se toleran bien (se han obser vado de forma aislada trastornos intestinales), el Consejo superior de higiene pública de Francia ha propuesto una dosis límite de seguridad de 15/mg/kg/día (equivalente a 1 g/día en adulto). El ácido ascórbico (E300), sus sales (Na, E301, K, E302) y sus ésteres de ácidos grasos (E304) constituyen aditivos alimentarios autorizados (acidificantes, conservantes, antioxidantes, dosis máxima: 300 mg/1). Fuentes. El ácido ascórbico se encuentra en cantidades apreciables en diversos frutos; fruto del cambrón, espino falso o espino amarillo {H ippophae rh a m n o id es L., Elaeagnaceae), del kiwi {A ctin id ia ‘s in en sis [= A . d e lic io sa (A. Chev.) Liang & A.R. Ferg., A. a rg u ta (Siebold & Zucc.) Miq.], Actinidiaceae), del pimiento {C a p sicu m a n n u u m L., Solanaceae), de la jaboticaba del Brasil (M yrcia ria ca u lijío ra [C. Martius] O. Berg y otras especies, Myrtaceae) y del cerezo de las Indias occidentales [de las Barbadas] (cerezo del Brasil, acerola, M a lp igh ia g la b ra (pun icifo lia ) L., Malpighiaceae) por no citar nada más que las más ricas. Es abundante sobre todo en los cinorrodones del escaramujo. 24__________________________________________________________________________ GLÚCIDOS • ESCARAMUJO, Rosa canina L, Rosaceae El escaramujo es un arbusto muy montaraz, con tallos erectos provistos de espinas muy robustas, con hojas compuestas pennadas azuladas, con estípulas soldadas al pe ciolo, con flores rosa pálidas. La droga está constituida por la copa receptacular madu ra y seca así como por los aquenios que contiene. Está inscrita en la última edición de la Farmacopea francesa y debe contener un mínimo de 0,2% de ácido ascórbico valo rado con diclorofenolindofenol. El ácido ascórbico se puede caracterizar mediante CCF (extracto alcohólico, revelado por el mismo reactivo). La droga -e l cinorrodon- es un falso fruto alargado y de colorrojo que contiene algunos aquenios poliédricos muy duros. La epidermis interna de la copa receptacular está provista de largos pelos (1-3 mm) con la pared muy gruesa («pelo para raspar»). El cinorrodon debe su color a los carotenoides. Contiene taninos, pectina, azúcares y, como muchos otros frutos de las Rosaceae, D-sorbitol. La vitamina C (hasta en un 1,7%) va acompañada de ácidos málico y cítrico. En Francia, los fitomedicamentos a base de cinorrodones pueden reivindicar, por vía oral, las siguientes indicaciones [N ote exp l., 1998]; «tradicionalmente utilizadas; r en las astenias funcionales y, 2° para facilitar el aumento de peso». La Comisión E alemana proporciona la lista de los numerosos usos de la droga (tratamiento y prevención de gripes y de enfermedades infecciosas, deficiencias en vitamina C, para facilitar la digestión, en casos de artritis, como diurético, como astrin gente, etc.) y precisa posteriormente que ninguno de estos empleos se encuentra justi ficado y que la disminución rápida del contenido en ácido ascórbico induce a no reco mendar el empleo terapéutico de estos cinorrodones. Por el contrario no hay nada que se oponga a utilizarlos para reforzar el sabor de las infusiones compuestas o en la industria de los alimentos. • HIBISCO (karkadé), Hibiscus sabdaríffa L., Malvaceae Los cálices y calículos de esta Malvaceae subtropical se utilizan habitualmente para preparar una bebida refrescante. La droga, que proviene del Sudán, Egipto y del sudeste asiático, contiene polisacáridos ácidos heterogéneos y numerosos compuestos fenólicos: 0-glucósido en C-3 de la gosipetina, antocianósidos (heterósidos del delfinidol y cianidol). Se caracteriza por su elevado contenido en ácidos orgánicos (15-30%): ácidos cítrico, málico, tartárico y la lactona del ácido hidroxicítrico. El en sayo de la droga (Ph. fsa, 10.“ ed.) comprende sobre todo la CCF de los antocianidoles sobre un cocimiento clorhídrico; para ser oficinal debe contener como mínimo 13,5% de ácidos (calculados en ácido cítrico) y el 40% de materias extraíbles en agua. Se han atribuido a esta droga diversas propiedades como son la espasmolítica y la angioprotectora por la presencia de antocianósidos. Al igual que los cinorrodones, los cálices y calículas de este hibisco de Guinea se emplean tradicionalmente en Francia y por vía oral en la astenia funcional y para facilitar el aumento de peso. [Note expl. 1998]. En Alemania, la Comisión E estima que las flores de hibisco no se pueden recomendar con fines terapéuticos ya que la eficacia en las indicaciones reivindicadas no se ha podido demostrar. OSAS SIMPLES_______________________________________________________________________75 • TAMARINDO, Tamaríndus indica L., Caesalpiniaceae Este árbol originario de Africa se cultiva en diversas regiones tropicales del globo (India, Antillas). El fruto es una vaina indehiscente con mesocarpio carnoso que con tiene de 4 a 12 semillas irregulares. La pulpa de color marrón rojizo y de sabor dulce y azucarado, es rica en pectinas y en azúcares sencillos (20-40%). También contiene del 10 al 15% de ácidos orgánicos; tartárico, málico, cítrico, libres y salificados (el tartrato ácido de potasio es el compuesto mayoritario). El olor se debe a la presencia de com puestos monoterpénicos y aromáticos (cinamatos) y a la de pirazina. Localmente se utiliza como condimento, es un laxante mecánico [Note expl, 1998] que puede reivin dicar la siguiente indicación; tratamiento sintomático del estreñimiento (comentario, ver pág. 108). La semilla contiene 15-20% de proteínas, 3-7% de lípidos y del 65 al 70% de polisa cáridos no fibrosos. La «goma» comercial se obtiene por trituración del endospermo, después de eliminar los tegumentos mediante tratamiento térmico y molturación grosera. El polímero de reserva de esta semilla es una molécula compleja que contiene un esque leto constituido por D-glucosas con uniones (3-(l—>4) con sustituciones en la posición 6 de restos xilosílicos, arabinosílicos y galactoxilosílicos. La «goma» de tamarindo se uti liza en diversas industrias no alimentarias por su capacidad para formar disoluciones viscosas con comportamiento pseudoplástico. La industria cosmética utiliza fracciones polisacarídicas de la semilla como «estimulante de la reparación de pieles erosionadas». Ácido sórbico = ácido 2,4-(£’,¿?)-hexadienoico. Se encuentra al estado natural en los frutos del espino cerval en forma lactónica de ácido parasórbico. Se prepara por síntesis. Tanto el propio ácido (E200) como sus sales (Na, K, Ca, E201-203) son conservantes autorizados, inhibidores del desarrollo de mohos. 6. CICLITOLES Los ciclitoles son polihidroxicicloalcanos. El ciclohexanohexol o inositol juega un papel biológico fundamental y por ello ha suscitado numerosos trabajos. Seis de los nueve isómeros posibles se conocen al estado natural. Los ésteres fosfóricos del mio- inositol, especialmente el ácido fítico, constituyen la forma más abundante de fosfatos naturales. La sal sódica del ácido fítico (DCI: ácido fítico) precipita el calcio intestinal como fitato insoluble y no absorbible. Sus indicaciones son las siguientes: hipercalciurias, litiasis cálcicas infectadas, exploración del metabolismo cálcico. En el curso del trata miento de hipercalciurias, el régimen alimenticio debe ser pobre en calcio y la calciuria debe vigilarse regularmente. La sal cálcica se asocia a diversos componentes (e.g. vita minas, cola) en especialidades empleadas en tratamiento sintomático de astenias fun cionales. 26__________________________________________________________________________ GLUCIDOS 7. BIBLIOGRAFÍA Bendich, A. et Langseth, L. (1995). The Health Effects of Vitamin C Supplementation : A Review, J. Am. Coll. Nutr, 14, 124-136. Cohén, M. et Bhagavan, H.N. (1995). Ascorbic Acid and Gastrointestinal Cáncer, J. Am. Coll. Nutr, 14, 565-578. Hanovcr, L.M. ct W hite, J.S. (1993), Manufacturing, Composition, and Applications of Eructóse, Am. J. Clin. Nutr., 58, 7245-732S ; (et autres articles du supplém ent: «Health Effects of Dietary Eructóse», Eorbes, A.L. et Bowman, B.A., éds., ibid., 721S-823S). Loewus, F.A. (1988). Ascorbic Acid and its Metabolic Products, in «The Biochemistry of Plants, vol. 14: Carbohydrates» (Preiss, J., éd.), p. 85-107, Academic Press, San Diego. Makinen, K.K., Makinen, P.-L., Pape, H.R., Peldyak, J., Hujoel, R, Isotupa, K.P., Soderling, E., Isokangas, P.J., Alien, P. et BenneU, C. (1996). Conclusión and Review of the ‘Michigan Xylitol Program ’ (1986-1995) for the Preventíon of Dental Caries, Int. Dent. J., 46,22-34. Makinen, K.K., Bennett, C.A., Hujoel, P.P., Isokangas, P.J., Isotupa, K.P., Pape, H.R. et Makinen, P.-L. (1995). Xylitol Chewing Gums and Caries Rates : a 40-month Cohort Study, J. Dent. Res., 74, 1904-1913. Weber, R, Bendich, A. et Schalch, W. (1996). Vitamin C and Human Health - A Review of Recent Data Relevant to Human Requirements, Internaí. J. Vit. Nutr. Res., 66, 19-30. Oligosacárídos 1. Introducción................................................................................................................................... .......... 27 2. Disacáridos................................................................................................................................................ 28 sacarosa, drogas con sacarosa......................................................................................... .......... 28 remolacha azucarera........................................................................................... .......... 29 caña de azúcar...................................................................................................... .......... 30 3. Derivados de disacáridos, maltitol, isom alt......................................................................................... 30 4. Oligosacáridos................................................................................................................................ .......... 31 5. Ciclodextrinas................................................................................................................................ ..........32 6. Bibliografía...............................................................................................................................................33 1. INTRODUCCIÓN Los oligosacáridos u oligósidos resultan de la condensación de dos a diez m olécu las de osas por establecimiento, entre cada una de ellas, de una unión osídica. Esta unión osídica se forma, in vivo, por transferencia de un radical osílico a partir de un nucleótido-osa sobre una molécula aceptora; ello implica al hidroxilo hemiacetálico situado sobre el carbono anomérico de una osa y a cualquiera de los siguientes hidroxilos: r de otra molécula de osa (formación de un diósido) o, 2°, de una cadena osídica más o menos larga (formación de oligosacáridos y de polisacáridos). Se recuerda: - que la unión osídica se rompe fácilmente por hidrólisis química y, con una es tricta especificidad, por hidrólisis enzimática; - que la determinación del encadenamiento y el conocimiento de la forma de unión de estas pequeñas moléculas se ha facilitado grandemente por el progreso de técnicas 27 6. CICLITOLES Los ciclitoles son polihidroxicicloalcanos. El ciclohexanohexol o inositol juega un papel biológico fundamental y por ello ha suscitado numerosos trabajos. Seis de los nueve isómeros posibles se conocen al estado natural. Los ésteres fosfóricos del mio- inositol, especialmente el ácido fítico, constituyen la forma más abundante de fosfatos naturales. La sal sódica del ácido fítico (DCI: ácido fítico) precipita el calcio intestinal como fitato insoluble y no absorbible. Sus indicaciones son las siguientes: hipercalciurias, litiasis cálcicas infectadas, exploración del metabolismo cálcico. En el curso del trata miento de hipercalciurias, el régimen alimenticio debe ser pobre en calcio y la calciuria debe vigilarse regularmente. La sal cálcica se asocia a diversos componentes (e.g. vita minas, cola) en especialidades empleadas en tratamiento sintomático de astenias fun cionales. 26__________________________________________________________________________ GLUCIDOS 7. BIBLIOGRAFÍA Bendich, A. et Langseth, L. (1995). The Health Effects of Vitamin C Supplementation : A Review, J. Am. Coll. Nutr, 14, 124-136. Cohén, M. et Bhagavan, H.N. (1995). Ascorbic Acid and Gastrointestinal Cáncer, J. Am. Coll. Nutr, 14, 565-578. Hanovcr, L.M. ct W hite, J.S. (1993), Manufacturing, Composition, and Applications of Eructóse, Am. J. Clin. Nutr., 58, 7245-732S ; (et autres articles du supplém ent: «Health Effects of Dietary Eructóse», Eorbes, A.L. et Bowman, B.A., éds., ibid., 721S-823S). Loewus, F.A. (1988). Ascorbic Acid and its Metabolic Products, in «The Biochemistry of Plants, vol. 14: Carbohydrates» (Preiss, J., éd.), p. 85-107, Academic Press, San Diego. Makinen, K.K., Makinen, P.-L., Pape, H.R., Peldyak, J., Hujoel, R, Isotupa, K.P., Soderling, E., Isokangas, P.J., Alien, P. et BenneU, C. (1996). Conclusión and Review of the ‘Michigan Xylitol Program ’ (1986-1995) for the Preventíon of Dental Caries, Int. Dent. J., 46,22-34. Makinen, K.K., Bennett, C.A., Hujoel, P.P., Isokangas, P.J., Isotupa, K.P., Pape, H.R. et Makinen, P.-L. (1995). Xylitol Chewing Gums and Caries Rates : a 40-month Cohort Study, J. Dent. Res., 74, 1904-1913. Weber, R, Bendich, A. et Schalch, W. (1996). Vitamin C and Human Health - A Review of Recent Data Relevant to Human Requirements, Internaí. J. Vit. Nutr. Res., 66, 19-30. Oligosacárídos 1. Introducción................................................................................................................................... .......... 27 2. Disacáridos................................................................................................................................................ 28 sacarosa, drogas con sacarosa......................................................................................... .......... 28 remolacha azucarera........................................................................................... .......... 29 caña de azúcar...................................................................................................... .......... 30 3. Derivados de disacáridos, maltitol, isom alt............................................................................... .......... 30 4. Oligosacáridos................................................................................................................................ .......... 31 5. Ciclodextrinas................................................................................................................................ ..........32 6. Bibliografía...............................................................................................................................................33 1. INTRODUCCIÓN Los oligosacáridos u oligósidos resultan de la condensación de dos a diez m olécu las de osas por establecimiento, entre cada una de ellas, de una unión osídica. Esta unión osídica se forma, in vivo, por transferencia de un radical osílico a partir de un nucleótido-osa sobre una molécula aceptora; ello implica al hidroxilo hemiacetálico situado sobre el carbono anomérico de una osa y a cualquiera de los siguientes hidroxilos: r de otra molécula de osa (formación de un diósido) o, 2°, de una cadena osídica más o menos larga (formación de oligosacáridos y de polisacáridos). Se recuerda: - que la unión osídica se rompe fácilmente por hidrólisis química y, con una es tricta especificidad, por hidrólisis enzimática; - que la determinación del encadenamiento y el conocimiento de la forma de unión de estas pequeñas moléculas se ha facilitado grandemente por el progreso de técnicas 27 espectroscópicas (RMN, EM), al mismo tiempo que se siguen empleando los métodos clásicos (ver las obras de bioquímica). 28____________________________ _______________________________________________ GLÚCIDOS 2. DISACÁRIDOS Según el tipo de unión osídica, se distinguen los disacáridos no reductores (la unión se realiza entre las funciones reductoras de cada osa) y los disacáridos reductores (la unión implica a la función reductora de una sola osa). Solo un disacárido no reductor tiene importancia industrial: la sacarosa. No se uti liza la trealosa [= a-D-glucopiranosil-( 1-^1 ’)-a-D-glucopiranósido], disacárido no re ductor característico de los hongos y de otros organismos no fotosintéticos. Se pueden detectar numerosos disacáridos reductores en los vegetales, pero siem pre en muy baja cantidad: están presentes en los productos de degradación de oligómeros, de p o lím ero s o de h e te ró s id o s: la m alto sa [a -D -g lu c o p ira n o s il- ( l-> 4 )-D - glucopiranósido] y la celobiosa [P-D-glucopiranosil-(l-^4)-D-glucopiranósido] que provienen respectivamente de la degradación del almidón y de la celulosa. Otros disacáridos caracterizados en ocasiones son, por lo general, elementos cons titutivos de combinaciones heterosídicas, en particular de aquellas edificadas alrede dor de una genina fenólica (ver la siguiente tabla, ver también: flavonoides). E stru c tu ra D en o m in ac ió n co rrien te 0-(3-D-Glup-( 1 ^ 4 )-D -G 1 u/5 celobiosa 0-a-D -G Iup-( 1-^4)-D -G lup maltosa 0-P-D-Glu/j-( 1 ~^2)-D-Glup soforosa 0-(3-D -G lup-(1^3)-D -G lup laminaribiosa 0-P-D -G lup-(l-^6)-D -G lup genciobiosa 0-P-D-GaI/7-( 1^4)-D -G lu/J lactosa 0-a-L -R am p-( 1 -^2)-D -G lup neohesperidosa 0-a-L -R am p-(l-^3)-D -G lup rungiosa 0-a-L -R am p-( 1 ->6)-D-Glup rutinosa 0-P-D -Glup-( 1 ^ 3 )a -L-R a m p escilabiosa 0-P-D -X ilp-(l-^2)-D -G lup sambubiosa 0 -P -D -X ilp -(1 ^ 2 )-D-Gal/> latirosa 0-P-D -X ilp-(l->6)-D -G lu/j primaverosa Sacarosa, drogas con sacarosa La sacarosa [a-D-glucopiranosil-( 1 —>2)-P-D-fructofuranósido] es un disacárido no reductor. Constituye el principal modo de transporte y forma de reserva temporal de OLIGOSACARIDOS 29 energía en los vegetales, se acumula en cierta raíces carnosas. Se puede obtener a partir del arce del azúcar, Acer saccharum Marshall, árbol del este del continente nor teamericano. Es también uno de los principales componentes del dátil, fruto de la pal mera datilera (Phoenix dactylifera L., Palmae). Sus dos principales fuentes industria les son la caña de azúcar y la remolacha. Se produce industrialmente a partir de la remolacha desde principios del siglo XIX. La producción mundial se aproxima a los 120 millones de toneladas, alrededor de una tercera parte proviene de la remolacha y los otros dos tercios de la caña de azúcar. La sacarosa se caracterizó en la raíz de remolacha a mediados del siglo XVIII (Markgraf, 1745). Dos siglos más tarde se publicó su síntesis total (1953) y se finalizó su estudio conformacional (RMN). Durante este tiempo los químicos más afamados se interesaron por su estructura, por sus propiedades químicas y biológicas, por su ori gen, por su futuro. Actualmente, el tema no parece aún agotado; en una reciente revi sión 1990, C. Avigad comenta que de 1982 a 1986 la sacarosa ha suscitado alrededor de 10.000 artículos científicos (citados en el Chemical Abstracts). OH OH La sacarosa oficinal (Farmacopea europea, 3.^ edición) debe satisfacer unos ensa yos muy semejantes a los prescritos para la glucosa. Se utiliza como excipiente de tabletas y otras formas para vía oral y para la fabricación de jarabes (concentración mínima del 45% m/m). La industria farmacéutica emplea una sacarosa modificada físi camente con o sin adición de maltodextrinas para que sea directamente susceptible a la compresión. Se utiUza frecuentemente en la preparación del jarabe simple (Farmacopea) obtenido por disolución en caliente de 650 g de sacarosa en 1 litro de agua purificada y al que se adiciona ocasionalmente agentes antimicrobianos (d = 1,31-1,33, índice de refracción = 1,449-1,458). En la industria agroalimentaria, la sacarosa se emplea desde siempre como conserva dor: ya que se inhibe el desarrollo de microorganismos, siempre que la concentración sea. suficiente - la solubilidad máxima a 20°C es de 204 g de sacarosa por 100 g de agua-. • REMOLACHA AZUCARERA, Beta vulgaris L., Chenopodiaceae Es una planta bianual que se cultiva como anual: se recurre a variedades con gran necesidad de vernalización lo que permite evitar la floración y de esta forma se desa rrolla más la raíz. Esta raíz contiene alrededor del 16-17% de sacarosa y del 77% de agua. Producción mundial (1997): 263 millones de toneladas (33 millones de tonela das en Francia) [FAO, 1998], Las raíces, lavadas, privadas de piedras y pajas se cortan en finas tiras (peladuras) y la sacarosa se extrae por simple difusión en agua caliente. El zumo obtenido se purifica por encalado seguido de un tratamiento por dióxido de carbono. Tras filtración, el zumo clarificado se concentra a vacío. Del jarabe cristaliza sacarosa en etapas sucesi vas, la fase residual constituye la melaza. Una desecación (centrifugación de jarabes) permite purificar el producto (azúcar blanco cristalizado). El rendimiento medio se aproxima a 130 kg de sacarosa y 35-40 kg de melaza (con el 48% de sacarosa) por tonelada de remolacha. Asimismo la industria prepara el azúcar líquido, el azúcar lí quido invertido y el jarabe de azúcar invertido. 30 ________________ _________ ______________________ ____________ GLUCIDOS • CAÑA DE AZÚCAR, Saccharum officinarum L., Poaceae S. officinarum lato sensu comprende al menos tres subespecies y numerosas varie dades. Como el maíz, es una planta de tipo «C4» por consiguiente con alto rendimien to. Es una gran caña vivaz de origen discutido (¿India, Melanesia?), tiene un tallo compacto entre los entrenudos y termina en un gran panículo de flores. Los tallos aplastados proporcionan un zumo (el guarapo) que, desproteinizado y neutralizado (encalado), filtrado, decolorado y concentrado permite la cristalización de la sacarosa bruta (azúcar cristalizado moreno). Este azúcar puede ser «refinado» por batido del jarabe concentrado, centrifugación, disolución, concentración, cristalización. Las princi pales zonas de producción son Asia (India, China, Tailandia, Pakistán, etc.), América del Sur (Brasil, Colombia, etc.) y el Caribe-América central (Cuba, México, Guatemala, etc.). Producción mundial: 1,24 miles de millones de toneladas en 1997 (FAO, 1998). 3. DERIVADOS DE DISACÁRIDOS • ásteres de la sacarosa (Olestra®). La mezcla de hexa-, hepta- y octa ésteres de sacarosa y ácidos grasos provenientes de aceites alimentarios constituye un sustituto de las grasas. Estos ésteres ni se digieren ni se absorben, y su empleo en algunos alimentos ha sido autorizado en 1995 por la FDA en Estados Unidos. Los únicos in convenientes que se reconocen inicialmente a este producto es el producir espasmos abdominales y secreciones anales en algunas personas y a altas dosis. • maltitol (jarabes de maltitol = Lycasin ®). Este poliol no se encuentra al estado natural, se produce por síntesis a partir de jarabes de glucosa ricos en maltosa. Es un edulcorante de carga autorizado. • isomalt. Es el producto de la hidrogenación catalítica de la isomaltulosa, que procede de la transformación enzimática {Protaminobacter rubrum) de la sacarosa. Es OLIGOSACÁRIDOS 31 una mezcla de a-D-glucopiranosil-( 1 —>6)-sorbitol y de a-D-glucopiranosil-( 1 ->6)- manitol (Palatinit®). Es un edulcorante de carga autorizado, {vide supra: meso-xi\ito\). • Citamos también un disacárido de síntesis, la lactulosa [=|3-D-galactopiranosil- (1—>4)-D-fructofuranósido] que es laxante osmótico, antihiperamoniémico, estimulante del peristaltismo intestinal. El descenso del pH del colon por los ácidos provenientes de la degradación de este disacárido por la flora microbiana disminuye la absorción intestinal del amoniaco y favorece su difusión sanguínea y su fij ación/eliminación (NII4'*'). Indicaciones; estreñimiento, encefalopatías hepáticas. En casos de necesidad (comas) el producto se puede utilizar por sonda gástrica o en enema. El lactitol, producto de la hidrogenación catalítica de la lactosa -n o es un azúcar de origen vegetal-, asume las mismas indicaciones y los mismos eventuales efectos se cundarios (flatulencia, espasmos abdominales, diarreas). 4. OLIGOSACÁRIDOS Los oligosacáridos superiores (de tres a diez osas) representan formas de reserva específicas de especies o grupos vegetales restringidos, lo que explica su interés en quimiotaxonomía. Algunos están igualmente implicados en la formación de heterósi- isomelibiosa A rafinosa a-D-Galp-(1 ->6)-a-D-Glup-(1 o2)-p-D-Fruf + a-D-Galp-(1 ~^6): estaquiosa + a-D-Galp-(1-^6): verbascosa + a-D-Galp-(1-->6): ajugosa umbeliferosa a-D-Galp-(1-^2)-a-D-Glup-(1o2)-p-D-Fruí Ejemplos de oligosacáridos 0 0 32 GLUCIDOS dos (trisacáridos lineales o ramificados de los fiavonoides, oligosacáridos de los sapo- nósidos, etc., ver más abajo el ejemplo del gipsósido). Los oligosacáridos de reserva más frecuentes son derivados galactosilados no reductores de la sacarosa. Como otras formas de reserva se almacenan sobre todo en las semillas y en los órganos subterráneos. Aunque a veces se encuentran en vegetales a los que la tradición atribuye propiedades medicinales, no parecen jugar un papel determinante en su actividad (umbeliferosa de las raíces de Apiaceae, planteosa de las semillas de diversos llantenes). A título de ejemplo citamosla serie más importante formada por la adición vía el galactinol (i.e. el 1 -L-1 -0-a-D-galactopiranosil-m¡o-inositol) de D-galactosa sobre la sacarosa por intermedio de una unión (l->6)-a: rafinosa, estaquiosa, verbascosa, ajugosa. Los primeros términos de la serie son frecuentes en las semillas de Fabaceae; son parcial mente responsables de las flatulencias observadas tras el consumo de legumbres secas (ej.: alubias, garbanzos). La estaquiosa se acumula igualmente en los tubérculos comes tibles de una Lamiaceae, la estaquides del Japón, Stachys tuberifera Nand. Únicamente los fructo-oligosacáridos no reductores se utilizan ampliamente en la industria agroalimentaria (preparados por vía enzimática, cf. pág. 86). Reputados como bifidógenos, pueden en países como Japón, formar parte de la composición de «ali mentos de uso medicinal» (azúcares, bebidas, golosinas). Al igual que los oligosacáridos de la soja, se pueden indicar como sustancias que «contribuyen al mantenimiento de una buena salud gastrointestinal». Los oligosacáridos reductores que se conocen son esencialmente productos de la hidrólisis parcial de polisacáridos: es el caso de las malto-dextrinas que provienen de la hidrólisis parcial del almidón (vide supra). .a— Ejemplo de heterósido complejo: gipsósido A, 0-heterósido (en 3) y éster (en 28) de una genina triterpónica, la gipsogenina, (fuente; Gypsophila paniculata l „ Caryopliyllaceae). 5. CICLODEXTRINAS Las ciclodextrinas son oligosacáiidos cíclicos producidos por degradación enzimática del almidón. El enzima, ciclodextrina glicosil transferasa, es producido por diferentes bacilos (Bacillus macerans, B. circulans). Estructuralmente las a -, [3- y Y-ciclodextrinas poseen 6, 7 y 8 unidades de glucosa respectivamente, unidas por enlaces a - ( l —>4). Estas moléculas, más bien hidrosolubles y resistentes a la hidrólisis, tienen forma troncocónica. Presentan una cavidad relativamente hidrófoba de 5 a 8 Á de diámetro medio (carbonos del esqueleto y puentes éter) mientras que son muy hidrofílicos al exterior (alcoholes primarios sobre la parte estrecha troncocónica, alcoholes secunda rios sobre la parte ancha). Su mayor interés reside en su capacidad para formar com puestos de inclusión no covalentes con numerosas moléculas de dimensiones com pati bles y por consiguiente permitir una «encapsulación molecular» para aum entar la estabilidad (térmica, química), modificar la solubilidad y la velocidad de disolución, mejorar la biodisponibilidad, evitar las interacciones y las degradaciones gástricas u oculares, enmascarar el gusto y el olor, etc. Son numerosas las posibles aplicaciones: complejación de principios activos, pesticidas, detergentes, estabilización de aromas y de colorantes. Su gran resistencia a la hidrólisis enzimática por la a-am ilasa obliga a restringir la dosis diaria al 3% de la ración alimenticia. Para los químicos, las ciclodextrinas y sus derivados constituyen una fase estacio naria cromatográfica muy interesante: permiten la separación estereoselectiva (y la cuantificación) de moléculas quirales (por ejemplo en los aceites esenciales). OLIGOSACÁRIDOS___________________________________________________________________ M 6 . BIBLIOGRAFÍA Bicchi, C., Manzin, V., D ’Amato, A. et Rubiolo, P. (1995), Cyclodextrin Derivatives in GC Separation of Enantiomers o f Essential Oil, Aroma and Flavour Compounds, Flavour Fragr. J., 10, 127-137. Bornet, F.R.J. (1994). Undigestible Sugars in Food Products, Am. J. Clin. Nutr, 59, suppl., 763S-7695. Colonna, P. et Hoebler, C. (1991). Dosage enzym aüque des glucides, w « Techniques d ’analyse et de contróle dans les industries agroalimentaires », (Multon, J., éd.), vol. 4, 2e éd., p. 145-156, Lavoisier-Tec & Doc, París. Lawson, K.D., M iddleton, S.J. et Hassall, C.D. (1997). Olestra, a Nonabsorbed, N oncaloric Replacement for Dietary Fat: A Review, Drug Metab. Rev., 29, 651-703. Loftsson, T. et Brewster, M.E. (1996). Pharmaceutical Applications of Cyclodextrins. 1. Drug Solubilization and Stabilizatíon, J. Pharm. Se i., 85, 1017-1025. Multon, J.L. (éd.) (1992). Le sucre, les sucres, les édulcorants et les glucides de charge dans les LA.A., Tec. & Doc. Lavoisier, Paris. Stella, V.J. et Rajewski, R.A. (1997). Cyclodextrins : Their Future in Drug Formulation and Delivery, Pharm. Res., 14, 556-567. J I 2 d7 l G 0 Polisacáridos 1. Estructura de los polisacáridos............................................................................................................... 36 2. Comportamiento de los polisacáridos: gelificación.............................................................................36 3. Aislamiento y análisis estructural................................................................................................. ......... 37 4. M onografías.................................................................................................................................... ..........38 5. Bibliografía..................................................................................................................................... ......... 38 Es incuestionable que no es objeto de la Farmacognosia, en este conciso capítulo introductor, el detallar la estructura, propiedades, funciones o métodos de estudio de los polisacáridos. Parece sin embargo látil subrayar algunos datos básicos que el lector podrá completar remitiéndose a los tratados de bioquímica y a las obras y publicacio nes especializadas. Los polisacáridos (o poliósidos, o glicanos) se definen arbitrariam ente como polímeros de elevado peso molecular que resultan de la condensación de numerosas moléculas de osas. Cada osa está unida a su vecina por intermedio de una unión osídica, formada por la eliminación de una molécula de agua entre el hidroxilo hemiacetálico en C-1 de una osa y uno cualquiera de los hidroxilos de otra molécula osídica. Los polisacáridos son moléculas naturales que tienen una distribución casi univer sal y aseguran, en los seres vivos, un gran número de funciones vitales algunas de las cuales son, por lo demás, muy mal conocidas. Son responsables de la rigidez de las paredes celulares de los vegetales superiores (o al contrarío de la flexibilidad de los talos de las Algas), forma de almacenamiento de energía (almidón y otros polisacári dos de los vegetales pero también glucógeno de los animales), debido a su poder hidrófilo 35 son protectores de los tejidos contra la deshidratación, son a veces sustancias elabora das por un organismo para asegurar su defensa (ej.: la pared de los microorganismos). 1. ESTRUCTURA DE LOS POLISACÁRIDOS Hay que distinguir los polisacáridos homogéneos resultantes de la condensación de un gran número de moléculas de una misma osa y los polisacáridos heterogéneos que son el resultado de la condensación de moléculas pertenecientes a diversos tipos de osas. Constituyentes muy diversos pueden participar en la formación de polisacáridos, sobre todo en los polímeros heterogéneos: hexosas, pentosas, anhidrohexosas, éteres de osas, ésteres sulfúricos. Homogéneo o heterogéneo, un polisacárido puede ser li neal o ramificado. Distribución de las osas en el polímero. Se distinguen clásicamente: • Polisacáridos con secuencia periódica (ej.: amilosa, celulosa). Las osas se re parten a lo largo de la cadena según un motivo que se repite regularmente. La confor mación de este tipo de polímero viene determinado principalmente por la conforma ción de la unión osídica: - si la unión es P -(l->4), la forma es una cinta muy estirada (ej.: celulosa), - si la unión es a - ( l—>4), el polímero puede adoptar una disposición helicoidal (ej.: amilosa), - en algunos casos la conformación es laxa, flexible como consecuencia de una gran libertad de rotación, es el caso de las estructuras
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